CN107163687B - 一种塑料笔芯及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及种塑料笔芯及其制备方法，按总重量为100％计，所述的塑料笔芯的原料配方包括如下组分：ABS 20～40％，PVC 5～20％，相容剂5～10％，填料20～40％，颜料10～20％，聚乙烯蜡1～5％，硬脂酸钙1～8％。本发明采用聚乙烯蜡‑硬脂酸钙作为润滑体系，使内外润滑达到最佳效果，从而使得塑料笔芯书写流畅性佳、阻力小、手感好，同时书写色料不凝结，提高了书写的舒适感，特别适合儿童使用。此外本发明的制备工艺简单，不需要特殊设备，成本低，适合大规模生产。

Description

一种塑料笔芯及其制备方法
技术领域
本发明属于文具制造行业，涉及高分子材料改性领域，具体涉及一种塑料笔芯及其制备方法。
背景技术
笔芯一般采用粘土及颜料捏合制备得到，制作笔芯时，须经过很多制备工序，该过程相当的复杂而且制作成本很高。传统木杆铅笔，采用木质作为笔杆材料，采用油漆给笔杆表面上色。塑料铅笔，则是采用塑料作为笔杆材质，由表皮直接包裹笔杆，配合生产设备，一气呵成。从环保的意义上，塑料铅笔它是占有优势的。但是从性能方面，无论在铅芯的爽滑度，颜料分散性和笔杆的强度相比于木头铅笔都要大打折扣。现有的塑料铅笔书写阻尼高，书写颜料容易成块，笔杆容易折断。
专利CN106062102A提供一种自动铅笔用煅烧或非煅烧的色铅笔芯，但是其制作工艺复杂，产品书写流畅性较差。专利CN101338097A提供了一种单组份特种铅笔芯，虽然铅笔芯不易折断，但是产品不适于塑料铅笔的生产。
现为方便儿童使用，使用者希望产品书写流畅，即需要采用具有良好滑爽度的彩色塑料笔芯。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种书写顺滑的塑料笔芯及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明的一个目的是提供一种塑料笔芯，按总重量为100％计，所述的塑料笔芯的原料配方包括如下组分：
Figure BDA0001322906980000011
优选地，按总重量为100％计，所述的塑料笔芯的原料配方包括如下组分：
Figure BDA0001322906980000012
Figure BDA0001322906980000021
优选地，所述的相容剂为SEBS。
优选地，所述的填料为选自钛白粉、碳酸钙、高岭土、滑石粉、空心玻璃微珠中的一种或者几种。
优选地，所述的颜料为选自有机色粉、无机色粉、染料中的一种或者几种。
优选地，所述的ABS为ABS废塑料或纯ABS塑料。
优选地，所述的PVC为PVC废塑料或纯PVC塑料。
本发明中的原料均可市购获得，其中，ABS是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，ABS废塑料是指将使用过的ABS树脂经回收处理后的ABS塑料，纯ABS塑料是指合成后未经使用过的ABS树脂。PVC是指聚氯乙烯，PVC废塑料是指将使用过的聚氯乙烯经回收处理后的聚氯乙烯，纯PVC塑料是指合成后未经使用过的聚氯乙烯。SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。
本发明的另一个目的是提供一种所述的塑料笔芯的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)、将所述的ABS、所述的PVC、所述的相容剂在50～80℃下烘干至含水率≤3％；
步骤(2)、将经步骤(1)处理后的ABS、PVC、相容剂以及所述的填料、所述的颜料、所述的聚乙烯蜡和所述的硬脂酸钙进行混合；
步骤(3)、将经步骤(2)混合后的原料在180～220℃的挤出温度下挤出后经切割得到所述的塑料笔芯。
优选地，步骤(2)中，先将经步骤(1)处理后的ABS、PVC、相容剂在高速共混机中进行搅拌分散后，再向所述的高速共混机中加入所述的填料、所述的颜料、所述的聚乙烯蜡和所述的硬脂酸钙进行混合。
优选地，步骤(3)中，采用双螺杆挤出机进行所述挤出。
优选地，步骤(3)中，采用风冷模面热切进行所述的切割。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明采用聚乙烯蜡-硬脂酸钙作为润滑体系，使内外润滑达到最佳效果，从而使得塑料笔芯书写流畅性佳、阻力小、手感好，同时书写色料不凝结，提高了书写的舒适感，特别适合儿童使用。此外本发明的制备工艺简单，不需要特殊设备，成本低，适合大规模生产。
附图说明
附图1为市售塑料笔的测试图；
附图2为实施例3的塑料笔芯的测试图。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。下述原料的份数是指重量份数，“％”是指质量百分比。
实施例1
将入20份ABS、20份PVC、10份SEBS放入烘干机内烘干，烘干温度为80℃，烘干后含水率不大于3％。将烘干后的树脂加入高速共混机中搅拌10min，使之分散无结块。依次称量15份滑石粉、15份空心玻璃微珠、10份酞青蓝、5份聚乙烯蜡、5份硬脂酸钙加入高速共混机中搅拌30min，使原材料充分混合均匀。将搅拌后的原材料经过双螺杆挤出机挤出，挤出温度为210℃，然后经过风冷模面热切，最后得到一种顺滑的彩色塑料笔芯。
实施例2
将入40份ABS、10份PVC、10份SEBS放入烘干机内烘干，烘干温度为50℃，烘干后含水率不大于3％。将烘干后的树脂加入高速共混机中搅拌10min，使之分散无结块。依次称量10份滑石粉、10份高岭土、10份酞青绿、3份聚乙烯蜡、7份硬脂酸钙加入高速共混机中搅拌30min，使原材料充分混合均匀。将搅拌后的原材料经过双螺杆挤出机挤出，挤出温度为190℃，然后经过风冷模面热切，最后得到一种顺滑的彩色塑料笔芯。
实施例3
将入20份ABS、20份PVC、5份SEBS放入烘干机内烘干，烘干温度为60℃，烘干后含水率不大于3％。将烘干后的树脂加入高速共混机中搅拌10min，使之分散无结块。依次称量20份碳酸钙、10份高岭土、12份永固黄、5份聚乙烯蜡、8份硬脂酸钙加入高速共混机中搅拌30min，使原材料充分混合均匀。将搅拌后的原材料经过双螺杆挤出机挤出，挤出温度为200℃，然后经过风冷模面热切，最后得到一种顺滑的彩色塑料笔芯。
实施例4
将入20份ABS、5份PVC、5份SEBS放入烘干机内烘干，烘干温度为70℃，烘干后含水率不大于3％。将烘干后的树脂加入高速共混机中搅拌10min，使之分散无结块。依次称量10份钛白粉、30份高岭土、20份永固红、5份聚乙烯蜡、5份硬脂酸钙加入高速共混机中搅拌30min，使原材料充分混合均匀。将搅拌后的原材料经过双螺杆挤出机挤出，挤出温度为180℃，然后经过风冷模面热切，最后得到一种顺滑的彩色塑料笔芯。
实施例5
将入30份ABS、15份PVC、10份SEBS放入烘干机内烘干，烘干温度为60℃，烘干后含水率不大于3％。将烘干后的树脂加入高速共混机中搅拌10min，使之分散无结块。依次称量10份钛白粉、15份高岭土、10份铁红、5份聚乙烯蜡、5份硬脂酸钙加入高速共混机中搅拌30min，使原材料充分混合均匀。将搅拌后的原材料经过双螺杆挤出机挤出，挤出温度为180℃，然后经过风冷模面热切，最后得到一种顺滑的彩色塑料笔芯。
采用书写润滑度检测仪对实施例1至5制得的塑料笔芯以及市售塑料笔(Maped 24色环保彩铅)进行检测，其中，笔珠直径均为2mm，笔珠转动速度为716.2r/min，测试结果如表1，其中，市售塑料笔的测试图如图1所示，实施例3的塑料笔芯的测试图如图2所示。
表1
书写阻力
实施例1 0.36N
实施例2 0.22N
实施例3 0.24N
实施例4 0.45N
实施例5 0.37N
市售塑料笔 0.7N
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种塑料笔芯，其特征在于：按总重量为100%计，所述的塑料笔芯的原料配方包括如下组分：
ABS 20~40%，
PVC 5~20%，
相容剂 5~10%，
填料 20~40%，
颜料 10~20%，
聚乙烯蜡 1~5%，
硬脂酸钙 1~8%；
所述的相容剂为SEBS；所述的填料为选自钛白粉、碳酸钙、高岭土、滑石粉、空心玻璃微珠中的一种或者几种；所述的颜料为选自有机色粉、无机色粉、染料中的一种或者几种；所述的ABS为ABS废塑料或纯ABS塑料；所述的PVC为PVC废塑料或纯PVC塑料。
2.一种如权利要求1中所述的塑料笔芯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤（1）、将所述的ABS、所述的PVC、所述的相容剂在50~80℃下烘干至含水率≤3%；
步骤（2）、将经步骤（1）处理后的ABS、PVC、相容剂以及所述的填料、所述的颜料、所述的聚乙烯蜡和所述的硬脂酸钙进行混合；
步骤（3）、将经步骤（2）混合后的原料在180~220℃的挤出温度下挤出后经切割得到所述的塑料笔芯。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，先将经步骤（1）处理后的ABS、PVC、相容剂在高速共混机中进行搅拌分散后，再向所述的高速共混机中加入所述的填料、所述的颜料、所述的聚乙烯蜡和所述的硬脂酸钙进行混合。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，采用双螺杆挤出机进行所述挤出。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，采用风冷模面热切进行所述的切割。
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